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三维频率域可控源电磁法有限元-无限元结合数值模拟
  • ISSN号:1672-7207
  • 期刊名称:中南大学学报(自然科学版)
  • 时间:2014.4.1
  • 页码:1251-1260
  • 分类:P319.12[天文地球—固体地球物理学;天文地球—地球物理学]
  • 作者机构:[1]中南大学信息地球科学与信息物理学院有色金属成矿预测教育部重点实验室,湖南长沙410083
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(41174105);国家科技专项项目(SinoProbe03-05)
  • 相关项目:基于有限元-无限元耦合的矢量CSAMT三维多参数联合反演
中文摘要:

针对传统的三维频率域可控源电磁法有限元数值模拟数据量大、耗费时间长的问题,引入无限单元来取代施加在外边界上的人工边界条件。电磁场在无限单元内扩散至无限远处,并最终衰减为0。由此,有限元剖分区域的范围被大幅减小,总自由度数相应降低,计算速度随之加快。数值模拟结果表明:采用本文提出的有限元-无限远结合算法后,有限元网格化区域不到原先的1%,自由度总数减少约33%,求解时间节省约25%,计算精度与大范围下施加Dirichlet外边界条件的有限元结果相当。

英文摘要:

Due to the large scale of the survey domain, the three dimensional (3D) controlled source electromagnetic (CSEM) numerical modeling usually brings about large amount of data and is very time consuming. To solve these problems, in this study, infinite elements were introduced into the finite element analysis to substitute the conventional artificial boundary conditions, which made the electromagnetic fields diffuse to infinity and attenuate to 0. As a result, the discretization domain for finite elements, as well as the total number of degrees of freedoms and time consumption, can be reduced remarkably. The numerical tests show that with the finite-infinite element coupling algorithm, the finite elements discretization domain is less than 1% of the conventional finite element modeling. The total numbers of freedom degrees are reduced around 33%, and time consumptions are saved around 25% while the accuracy is equal.

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期刊信息
  • 《中南大学学报:自然科学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:中南大学
  • 主编:黄伯云
  • 地址:湖南长沙中南大学校本部
  • 邮编:410083
  • 邮箱:zngdxb@csu.edu.cn
  • 电话:0731-88879765
  • 国际标准刊号:ISSN:1672-7207
  • 国内统一刊号:ISSN:43-1426/N
  • 邮发代号:42-19
  • 获奖情况:
  • 首届全国优秀科技期刊评比一等奖,第二届全国优秀科技期刊评比一等奖,首届中国有色金属工业优秀科技期刊评比一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,英国科学文摘数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:20874